无线通信网络优化是一项持续性长的系统工程,无线通信网络优化主要有三个步骤:采集数据、分析性能、实施和测试优化方案。
采集数据是指对网络设计目标、网络总体运行和其工程情况的系统数据进行采集,其目的是对网络性能和质量能够更加有针对性的分析。采集数据的方法有话务数据采集和路测数据采集两种。
其中,话务数据采集主要有网络接入性能数据、信道接通率、可用率、拥塞率、掉线率、话务转换成功率、话统报告图表等。路测数据采集则是指通过路测设备对无线通信网络的覆盖、转换、质量现状等进行定性定量定位。
分析性能是指通过上面的两种数据采集方法,对采集到的数据进行有效分析,以便制定网络优化方案。对采集的数据主要从干扰、掉话、转换、话务均衡四个方面来分析通信网络性能。无线通信网络一般发生的故障有:接入失败、切换失败、掉话、高错误帧率。
导致掉话的故障则可能是:覆盖盲区、硬件故障、交换链路失败、搜索窗长度设置不正确、深度衰落、阴影衰落、其他网络干扰等;而引起高误帧率的故障原因有:前向/反向业务信道差、前向/反向链路功控问题、导频污染、导频信号差等。
另外,在对关于通话干扰的数据进行分析后,我们可以得知GSM系统正是一个干扰受限的系统。干扰使得错误率增加,进一步降低语音通话的质量。
最后,在对无线网络的性能分析完成后,就要实施和测试优化方案。实施的优化方案主要包括了覆盖优化、设备优化、硬件系统优化、话务量优化、干扰信号分析、网络结构优化、无线参数优化、容量优化及领区优化等。实施优化方案后必须重新对无线网络进行测试,测试的重点是对无线网络中的覆盖、接入、干扰、掉话、容量等的测试。
B. 当设计一个无线网络系统时,在物理层需要解决哪些关键问题
主要问题:
①物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同,使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在,而专注于完成本曾的协议与服务。
②给其服务用户(数据链路层)在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流(一般为串行按顺序传输的比特流)的能力。为此,物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。
③在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。
C. 求一个公司无线网络建设方案
方案三:无线网络设计方案
一、前言
随着计算机应用技术的普及和国民经济信息化的发展,客户/服务器计算、分布式处理、国际互连网(Internet)、内部网(Intranet)等技术被广泛接受和应用,计算机的联网需求迅速扩大,网络在各行各业的应用越来越广。目前尽管有线网络以其传输速度高,产品品牌及数量众多和技术发展速度快等优点,在市场上有较高的知名度和较大的市场份额,但是在一些特殊的环境和特定的行业里依然有许多令IT数据管理公司头疼多年的LAN布线问题存在。
无线局域网在很多应用领域具有独特的优势:一是可移动性,它提供了不受线缆限制的应用,用户可以随时上网;二是容易安装、无须布线,大大节约了建网时间;三是组网灵活,即插即用,网络管理人员可以迅速将其加入到现有网络中,并在某种环境下运行;四是成本低,特别适合于变化频繁的工作场合。此外,无线网络相对来说比较安全,无线网络通信以空气为介质,传输的信号可以跨越很宽的频段,而且与自然背景噪音十分的相似,这样一来,就使得窃听者用普通的方式难以偷听到数据。
实际上,无线局域网早在80年代就已经得到广泛应用,当时受到技术上的制约,通信速率只有860kb/s,工作在900MHz的频段。能够了解并享受它的好处的人少之又少。到了90年代初,随着技术的进步,无线局域网的通信速率已经提高到1~2Mb/s,工作频段为2.4GHz,并开始向医疗、教育等多媒体应用领域延伸。无线局域网的发展也引起国际标准化组织的关注,IEEE从1992年开始着手制订802.11标准,以推动无线局域网的发展。1997年,该标准获得通过,它大大促进了不同厂商产品之间的互操作性,并推进了已经萌芽的产业的发展。802.11标准仅限于物理(PHY)层和媒介访问控制(MAC)层。物理层对应于国际标准化组织的七层开放系统互连(OSI)模型的最低层,MAC层与OSI第二层的下层相对应,该层与逻辑链路控制(LLC)层构成了OSI的第二层。
标准实际规定了三种不同的物理层结构,用户可以从中选出一种,它们中的每一种都可以和相同的MAC层进行通信。802.11工作组的成员认为在物理层实现方面有多个选择是必要的,因为这可以使系统设计人员和集成人员根据特定应用的价格、性能、操作等方面的因素来选择一种更合适的技术。另外,企业局域网通常会使用有线以太网和无线节点混合的方式,它们在使用上没有区别。近年来,无线局域网的速率有了本质的提高,新的IEEE802.11b标准支持11Mb/s高速数据传输。这为宽带无线应用提供了良好的平台。局域网作为一种通用的联网手段,得到了极为广泛的应用,其传输速率、网络性能不断提高。不过,它基本采用的是有线传输媒介,在许多不适宜布线的场合,受到很大程度的限制。另一方面,无线数据传输技术近年来不断获得突破,标准化进展也极为迅速,这使得局域网环境下的数据传输完全可以摆脱线缆的束缚。在此基础上,无线局域网开始崛起,越来越受到人们的重视。
随着wireless技术的出现和技术的不断进步,在诸多计算机联网技术中,无线网以其无需布线、在一定区域漫游、运行费用低廉等优点,在许多这些应用场合发挥着其他联网技术不可替代的作用。随着无线局域网应用逐渐增多,它将扩展有线局域网或在某些情况下取而代之。可以预期,在未来信息无所不在的时代,无线网将依靠其无法比拟的灵活性,可移动性和极强的可扩容性,使人们真正享受到简单、方便、快捷的连接。
二、需求分析
2.1、基本应用情况
对于该办公区的无线网络,主要提供给会议室、行政办公室、销售办公室、
物流办公室、常务副总办公室和行政总监办公室等6个区块使用,这些部门及个人都使用计算机处理及传递各种信息(包括图像、图形、声音、数据等),进行各自的办公、会议和管理等工作。建立一个支持多种应用系统的统一、先进的、具有良好的可扩展性和有一定冗余的网络平台,具有高可靠性、高安全性的运行网络是其基本的应用需求。下面将对其功能需求做一个具体详细的分析。
2.2、功能需求分析
(1)技术中心办公室
普通会议
视频会议
多媒体会议
学术研讨
(2)网络办公功能
网上事务管理
Web通用查询
Internet/Intranet信息服务功能
构建公司Intranet公司信息、服务系统,实现公司信息网上发布、整个公司的电子邮件系统、网上资源的信息共享,使管理人员和员工可以在公司内部网络交流。
2.3、环境需求分析
该建筑是属于大城市中的钢筋混凝土框架建筑物,按国家建筑标准,无线信号的贯穿损耗中值为18dB,标准偏差7.7dB,但经现场测试,此建筑的隔断墙的无线传输损耗为5dB。本大楼主要分为办公区和展览区,在办公区域接入点相对固定,而在大厅和展示厅的信号接入点则相对比较灵活,流动性比较大,需要做好无线信号的无缝漫游、无信号盲区,使使用者能稳定地接收到信号。
2.4、安全需求分析
由于在该楼层中有物流、销售、行政总监等办公室,都拥有公司的机密文件和材料,而为了不让外面的人在上外网的同时不能进入到本公司的内部网络,那就对我们的安全策略提出了要求,则必须使用稳定保险的加密技术来支持,比如WEP、WPA、RADIUS或无线交换机中使用的WLAN定位技术。
2.5、用户需求
(1)无线覆盖的场地,保证进入场地覆盖区域的客户能用自己的笔记本和无线网卡直接上网
(2)在保证客户在场地及其它覆盖区域无限制上网的同时,能使内部员工在办
公楼内随时访问内部网络。
(3)要求在无线覆盖区内95%的位置,99%的时间用户可成功接入网络,通过无线访问Internet。
(4)场地要求办公区域无线覆盖的信号接收强度达最低到15db,其它开放区域接收信号强度最大到底20db,需要做无线盲点覆盖。
(5)单用户情况数据传输速率最大4Mb/s,在多用户接入时,不低于100kb/s
D. 怎样在有线网络上设计无线网络。
也许对于很多消费者来说,无线技术固然再好、再便捷但是如果不能BT下载,不能流畅地游戏那么它就没有价值。而本文的重点就是向大家介绍如何在WLAN环境下进行合理的BT下载设置,以便获得最佳的使用效果。
也许很多朋友都有这样的感觉,在将自家的有线路由器换成无线路由器以后,BT下载的稳定性和连接速度有了明显的下降,甚至是不能进行BT下载。其实,无论是有线还是无线路由他们的工作原理都基本一样:对内网向外网发出的信息不会进行阻拦,但对来自外部想进入内部网络的信息则会在进行识别、筛选后才会转发给内网电脑,也正是基于此原理,才导致了很多内网BT用户在下载时出现断流和缓慢的现象。当然,对于无线路由器来说,我们还需要进行一些额外的设置才能够获得与有线网络相同的下载效果。
关闭SSID
SSID(ServiceSetIdentifier)一般是由AP或无线路由器广播出来的局域网名称,它的目的是让只有设置为名称相同SSID的值的电脑才能互相通信。
对于BT下载来说,我们建议大家关闭SSID来获得更好的使用你效果。因为,关闭SSID后可以节省带宽的占用率和免除许多网络冗余信息,提高BT的下载速度。 另一方面,关闭SSID后也可以起到对网络保护的作用。关闭SSID广播后,其他用户将无法搜索到你无线设备的SSID,除非他能手动填写出你正确的SSID才能进行连接。
启用加密,控制用户数量
与传统有线路由相比,无线路由器更容易被他人入侵,尤其是没有采用任何加密措施的无线路由,你的邻居将毫不费力的使用你的网络进行下载和其他操作,从而影响你的网络质量。
除了上面提到的关闭SSID,我们还可以通过WEP和WPA这些无线加密手段来对网络进行保护。这里我们建议大家,在其他设置正常的情况下,排除ISP和软件的问题后,您不妨看看是否有人偷偷潜入了您的网络。
IEEE 802.11 Wireless LAN 网络
13.1 网络架构及特性简介
由于可携式计算机(包含笔记型计算机 (notebook) 和掌上型计算机 (laptop))普及率的快速成长,无线局域网络对今日的计算机及通讯工业来讲,将成为一项重要的观念及技术。在无线局域网络的架构中,计算机主机不需要像在传统的有线网络里,必需保持固定在网络架构中的某个节点上,而是可以在任意的时间作任何的移动,也能对网络上的数据作任意的访问。大体说来,无线网络有四项特性与传统的有线网络不同:
一、无线网络的目的地址(Destination Address)通常不等于目的位置(Destination Location):
在有线网络里,一个地址通常就代表一个固定的位置,然而在无线网络里,这件事不一定成立,因为在无线网络中,事先被给定地址的一部计算机,随时都有可能会移动到不同的地方。
二、无线网络的传输媒介会影响整体网络的设计:
无线网络的实体层和有线网络的实体层基本上有很大的不同,无线网络的实体层有下列特性:
点和点之间的连结范围是有限的,因为这牵涉到讯号强弱的关系。
使用了一个需要共享的传输媒介。
传送的讯号未被保护,易受外来噪声干扰。
在数据传送的可靠性来讲,较有线网络来的差。
具有动态的网络拓扑结构。
因为上述的原因,使得设计整个网络的软硬体架构,就会和传统的有线网络不同。举例而言,由于讯号传送范围的受限,使得无线局域网络硬体架构的设计,就必需考虑到只能在一个有着合理几何距离的区域内。
三、无线网络要有能力处理会移动的工作站:
对无线网络来讲,一个重要的要求就是,不但能处理可携式的工作站 (portable station),更要能处理移动式的工作站 (mobile station),可携式的工作站也会从某一个位置移动到另一个位置,但长时间来看,它通常还是会固定在某一个位置上。而移动式的工作站就有可能在短时间内不断的移动,且会在移动中仍对网络上的数据作访问。
四、无线网络和其它 IEEE 802 网络层间的关系不同:
为了达到网络的透明化,无线局域网络希望做到在逻辑链接层就能和别的网络相通,这使得无线局域网络必需将处理移动性工作站及保持数据传送可靠性的能力全做在网络媒介访问层 (MAC Layer) 中,这和传统有线网络在媒介访问层所需具有的功能是不同的。
无线局域网络正逐渐受到重视,为了使各种竞争产品之间能兼容互通,标准的制定就成了重要的工作,而 IEEE 802.11 无线局域网络 (wireless LAN) 的标准就在这样的情况下诞生。
IEEE 802.11 主要目的是要制定一套适合在无线局域网络环境下作业的通讯协议,最重要的工作,就是要制定出 MAC 层和实体层。 因此 IEEE 802.11 的参考模式主要分成两部份,第一部份是制定出适用于所有无线网络系统的 MAC 规格,设计出和实体层无关的 MAC 协议。第二部份则是制定出和传输媒介相关的 PHY 规格。IEEE 802.11 所支持的每一种传输讯号频宽,都有不同的 PHY 规格。例如,915MHz 频宽、2.4GHz 和5.2GHz 频宽以及红外线频宽等,都有不同的 PHY 规格。此外功率的管理和时限性的服务等也包括在 IEEE 802.11的定义范围内。本章讨论的重点将着重在 IEEE 802.11 所制订出的 MAC 通讯协议上。IEEE 802.11 无线局域网络的主要特性如下:
多重传输速率。IEEE 802.11可以让工作站使用不同的传输速率(单位为100kbps)在网络上通讯。例如 0.5 Mbps, 1 Mbps 或 2 Mbps。
frame为 IEEE 802.11 frame。
传输媒介为无线电。
基本通讯协议为 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。如果同时有二个或二个以上的工作站传送frame将造成冲撞,发生冲撞的frame视为无效并丢弃。IEEE 802.11所采用的 CSMA/CA通讯协议虽可避免大部分不必要的冲撞,但仍无法完全排除冲撞的现象。因此只适合用来传送非实时性的数据。
提供两种传送服务。分布式协调功能 (Distributed Coordination Function, DCF) 使用 CSMA/CA ,适合传输非实时信息。集中式协调功能 (Point Coordination Function, PCF) 由网络协调者 (Point Coordinator) 掌控并且以轮询 (polling) 的方式安排工作站传送frame的时机及顺序。由于工作站传送的时间可事先安排,因此可提供保证传送延迟的服务。
非实时传输使用之频宽不保证公平分配。在 DCF 部份由于工作站利用 CSMA/CA 通讯协议来互相竞争传送frame的机会,并没有轮流传送的特性,因此每个工作站实际使用的频宽量可能不同。
提供认证 (Authentication) 及数据保密 (Privacy) 功能。无线电是一种开放性的介质,任何人都可以很容易的干扰或!!。任证是确任对方的身分,免得在不知情的状况下因
为与陌生人通讯而泄漏重要的信息。保密是利用加密 (Encryption) 及解密 (Decryption) 的技术来保护传送的数据,使得!!者即使!!到数据也无法得知其内容。
较不适合多媒体信息传输。虽然网络提供保证的传送延迟服务,但目前最高的传送速率只有 2 Mbps。此频宽尚不足以应付具有实时要求的多媒体信息。如果无线网络上同时存在许多工作站,则每一部工作站平均分配到的频宽将更少。
13.2 无线局域网络硬件架构
要了解无线局域网络硬件架构之前,要先了解无线局域网络协议的功能需求,因为 IEEE 802.11 就是根据这些需求,拟订了一套无线局域网络系统的基本架构。 IEEE 802.11将最低的功能频宽订为 1Mbps,这对于一般性的操作,像档案传输、程序加载、交易处理等,是绝对必要的。对于需要传输实时数据的应用软件,像数字式声音、影像等,IEEE 802.11也提供了时限性 (time bounded)的服务。另外,IEEE 802.11也定义了包括财务、办公室、学校以及工业大楼等各种环境中的可靠操作需求。此外,还定义了行动式的计算机系统至少必须支持每小时几哩的行人速度。而为了整合这些需求,IEEE 802.11就制订出两种不同类型的无线局域网络基本架构:
有基础架构的无线局域网络 (Infrastructure Wireless LAN)
无基础架构的无线局域网络 (Ad Hoc Wireless LAN)
所谓的基础架构通常指的就是一个现存的有线网络分布式系统 (wired distribution system),在这种网络架构中,会存在一种特别的节点,称作AP (access points),这个AP的功能就是要将一个或多个的无线局域网络和现存的有线网络分散系统相连结,以提供某个无线局域网络中的工作站,能和较远距离的另一个无线局域网络的工作站通讯,另一方面也促使无线局域网络中的工作站,能访问有线分布式系统中的网络资源。这一类型的无线网络通讯范围,通常是以同一栋建筑物出现,例如,商店、医院、或是同一栋楼层。
无基础架构的无线局域网络主要是要提供不限量的用户,能实时架设起无线通信网路,在这种架构中,通常任二个用户间都可直接通讯,这一类的无线网络架构在会议室里经常用得上。IEEE 802.11所制订的架构允许“无基础架构的无线局域网络”和“有基础架构的无线局域网络”同时使用同一套基本访问协议。然而,一般讨论 IEEE 802.11 无线局域网络硬体架构,还是偏重在“有基础架构的无线网络上”。IEEE 802.11 所定义的无线网络硬体架构,主要由下列组件所组成(参考图13-1):
Wireless Medium (WM):无线传输媒介,无线局域网络实体层所使用到的传输媒介。
Station (STA):工作站,任何设备只要拥有 IEEE 802.11 的 MAC 层和 PHY 层的接口,就可称为一个工作站。
Station Services (SS):工作站服务,提供工作站送收数据的服务。
Basic Service Area (BSA):在“有基础架构的无线局域网络”中,每一个几何上的建构区块 (building block) 就称为一个基本服务区域 (Basic Service Area, 简称 BSA) ,每一建构区块的大小依该无线工作站的环境和功率而定。
Basic Service Set (BSS):基本服务区中所有工作站的集合。
Distribute System (DS):分布式系统,通常是由有线网络所构成,可将数个 BSAs 连结起来。
Access Point (AP):AP,连结 BSS 和 DS 的设备,不但具有工作站的功能,还提供工作站具有访问分布式系统的能力,通常在一个 BSA 内会有一个AP。
Extended Service Area (ESA):数个 BSAs 经由 DS 连结在一起,所形成的区域,就叫作一个扩充服务区。
Extended Service Set (ESS):数个经由分布式系统所连接的 BSS 中的每一基本工作站集,形成一个扩充服务集。
Distribution System Services (DSS):分布式系统所提供的服务,使得数据能在不同的 BSSs 间传送。
图13-1 无线网络硬体架构组成组件
IEEE 802.11 无线网络系统与传统的有线局域网络相连结是经由一个称为 “端口接器”(Portal)的连结设备,如图13-2 所示。端口接器的主要功能是将数据从有线局域网络送入无线网络系统,或将来自无线局域网络的数据送入有线局域网络中。这之间除了必须考虑通讯协议的不同外也要考虑到传输媒介的差异。
图13-2 无线局域网络与有线局域网络之相连结
13.3 无线局域网络软件架构
IEEE 802.11的软体架构主要可分为工作站软体和分布式系统软体二部份。标准中并无规定应如何实作此分布式系统软体,取而代之的是,它描述了这个分布式系统应提供那些服务才能满足整个系统所需。因此,无线网络的软件架构可看成是由下列二大类的服务所组成(参考图13-3):
工作站服务 (Station Services, 简称 SS), 由工作站所提供。此类服务提供工作站具有正确送收数据的能力,另外也考虑传送数据的安全性。包含下列两种服务:
身份确认服务(Authentication)
隐密性服务(Privacy)
分布式系统服务(Distribution System Services, 简称 DSS),由分布式系统所提供。此类服务使 MAC frame能在同一个 ESS 中的不同 BSS 间传送。无论工作站移动到那里,也都要能收到它该收到的数据,这类服务大部份是由一个特别的工作站呼叫使用,此工作站本身也同时提供这些服务,因此也称为AP(Access Point, 简称AP)。AP是唯一同时提供 SS 和 DSS的无线网络组件,它也是工作站与分布式系统间的桥梁。分散系统提供下列五种服务:
联结服务(Association)
取消联结服务(Disassociation)
分送服务(Distribution)
整合服务(Integration)
重联结服务(Reassociation)
图13-3 无线网络软体服务架构
IEEE 802.11 所指定的七种服务中有五种是用来支持使“媒介访问服务数据单元”(MAC service data unit,简称 MSDU) 能在不同的 BSS 间传送。另外二种则是用来控制工作站对 IEEE 802.11局域网络的访问,及数据的隐私性。其功能分述如下:
分送服务(Distribution):此服务的主要工作就是将分布式系统中的数据送到该送到的地方。以图13-3 为例,假设有一笔frame要从 工作站 1 送到 工作站 4 ,一开始这笔frame会先被送到工作站 2 ( 输入AP),接着工作站 2 会透过“分送服务”将这笔frame送到工作站 3 (输出AP),而工作站 3 再透过无线媒介将frame送达工作站 4 。IEEE 802.11 并没有规定分散系统要如何将frame正确的送达目的位置,但它说明了在“联结”(Association)、“取消联结”(Disassociation)及“重联结”(Reassociation) 等服务中该提供那些信息,使得分散系统可以决定该笔frame该送往那个 输出AP,而将frame送达正确的目的地位置。
整合服务(Integration):此服务的主要目的是要使frame能在分散系统和现存的传统局域网络间传送。如果分送服务知道该笔frame的目的地位置是一个现存的 IEEE 802.x 有线局域网络,则该笔frame在分散系统中的输出点将是端口接器而不是AP。分送服务若发现该frame是要被送到端口接器将会使得分散系统在frame送达端口接器后接着驱动“整合服务”,而整合服务的任务就是将该笔frame从分散系统转送到相连的局域网络媒介。其中整合服务要做的主要工作就是将不同的地址空间做一个转换。 为了要了解以下所将要介绍的“联结”(Association)、“取消联结”(Disassociation)及“重联结”(Reassociation)等服务的意义,我们先介绍一个叫做“移动性”(mobility) 的观念,IEEE 802.11对工作站,定义了三种程度的“移动性”,分别描述如下: 无变动:此程度的移动性又可分为以下两种型式:静止(工作站根本就没动)及区域性的移动(工作站只在一个基本服务区内移动)。
基本服务区的变动:工作站会从一个基本服务区移动到另一个基本服务区,但仍保持在同一个扩充服务区内。
扩充服务区的变动:工作站会从某一个扩充服务区内的基本服务区移动到另一个扩充服务区内的基本服务区。
联结服务(Association):此服务的主要目的是要在工作站和AP之间建立一个通讯联机。当分布式系统要将数据送给工作站时,它必需事先知道这个工作站目前是透过那个AP来访问分布式系统,这些信息就是由联结服务来提供。一个工作站在被允许借由某个AP送数据给分散系统之前,它必须先和此AP作联结,通常在一个基本服务区内有一个AP,因此任何在这个基本服务区内的工作站想和外界作通讯,就必须先向此AP相联结。此动作类似注册,因为当工作站作完联结的动作后,AP就会记住此工作站目前在它的管辖范围之内。请注意在任一瞬间,任一个工作站只会和一个AP作联结,这样才能使得分散系统能在任一时候知道哪一个工作站是由哪一个AP所管辖。然而,一个AP却可同时和多个工作站作联结。联结服务都是由工作站所启动的,通常工作站会借由启动联结服务来要求和AP作一个联结。
重联结服务(Reassociation):此服务的主要目的是要将一个移动中工作站的联结,从一个AP转移到另一个AP。当工作站从一个基本服务区移动到另一个基本服务区时,它就会启动一个“重联结的服务”,此服务会将工作站和它所移入的基本服务区内的AP作一个联结,使得分散系统将来能知道此工作站目前已由另一个AP所管辖了。重联结的服务也都是由工作站所启动的。
取消联结服务(Disassociation):此服务的主要目的是取消一个联结。当一个工作站传送资料结束时,可以启动“取消联结服务”。另外,当一个工作站从一个基本服务区移动到另一个基本服务区时,它除了会对新的AP启动“重联结服务”外,也会对旧的AP启动“取消联结服务”。此服务可由工作站或AP来启动。不论是哪一方启动,另一方都不能拒绝。AP可能因为网络负荷的原因,而启动此服务对工作站取消联结。
身份确认服务(Authentication):此服务的主要目的是用来确认每一个工作站的身份。IEEE 802.11 支援一种叫做“盘问/响应”(Challenge/Response,简称 C/R) 的身份确认方法。一般 C/R 身份确认的方法主要有下列三个步骤:
声明身份 (Assertion of Identity)
盘问声明 (Challenge of Assertion)
回应盘问 (Response to Challenge)
以下为 C/R 身份确认方法的实例
声明 (Assertion):我是工作站 4
盘问 (Challenge):证明你的身份
回应 (Response):这是我的密码
结果 (Result):如果密码 OK ,工作站就完成身份确认
IEEE 802.11 通常要求双向式的身份确认。在任一瞬间,一个工作站能同时和多个工作站(包含AP)作身份确认的动作。身份确认的服务是属于工作站服务。
隐密性服务 (Privacy);此服务的主要目的是避免传送数据的内容被!!。无线网络和有线网络不太相同的地方,其中一点就在于无线网络的数据是在空气这开放的介质中传播,因此任何只要装有 IEEE 802.11 适配卡的工作站都能接收到别人的数据,所以数据的保密性若做的不好,资料就很容易被别人所!!。“隐密性服务”的主要功能就是提供一套“隐密性服务”的算法 (privacy algorithm) 将数据做加密与解密。“隐密性服务”也是属于工作站服务 。
13.4 frame格式
IEEE 802.11 的 MAC frame格式如图13-4 所示,其中包含
frame标头 (Header):30字节,此部份主要包括了控制信息 (control information),地址 (addressing),顺序号码 (sequencing number),持续时间 (ration) 等字段。
资料:长度不一(0 - 2312 字节),此部份依frame型态 (frame type) 有所不同。
错误检查码 :4 字节,记录frame的检查码,采用 CRC-32 技术。
2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4 字节
Frame Control
Duration/ID
Address 1
Address 2
Address 3
Sequence Control
Address 4
Frame Body
CRC
------------------------- MAC Header --------------
图13-4 MAC frame格式
13.4.1 frame控制字段
frame控制字段之格式如图13-5 所示。其中
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位
Protocol
Version
Type
Subtype
To
DS
From DS
More
Flag
Retry
Pwr
Mgt
More
Data
WEP
Order
图13-5 frame控制字段格式
Protocol Version : 802.11 标准版本,目前值为 00。
Type and Subtype : frame型态,目前定义的有三种 : Data frame, Control frame, Management frame。 每一种型态有可分为若干次型态,如表13-1 所示。
To DS : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(包括广播或群播frame)要传送给分布式系统。若为其它种类的frame,则其值应为 0。
From DS : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(包括广播或群播frame)是由分布式系统传送下来。若为其它种类的frame,则其值应为 0。To DS 与 From DS之组合有四种,期代表意义如表13-2 所示。
More Fragments : 此旗标值为 1 表示工作站尚有其它片段(Fragments) 待传送。若为其它种类的frame,则其值应为 0。
Retry : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(或Managementframe)为重送之frame。接收端可依此讯息来丢弃重复之frame。
Power Management : 此旗标用来显示工作站之电源管理模式。其值为 1 表示此工作站处于省电模式,其值为 0 表示此工作站处于正常模式。所有由 AP 传送的frame上此值都必须为 0。
More Data : 此旗标由 AP 用来通知处于省电模式之工作站说 AP 目前仍有MSDUs 欲传送给该工作站。在 Data frame上其值为 1 表示至少还有一个 MSDU 待转送。若为其它种类的frame,则其值应为 0。
WEP : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(或Managementframe)中所携带的数据已经过 WEP 算法处理过。若为其它的frame,则其值应为 0。
Order : 此旗标值为 1 表示此 Data frame经由严格依序服务等级 (Strictly-Ordered service class) 来传送。若为其它的frame,则其值应为 0。
表13-1 各式frame型态及次型态
Type value
b3 b2
Type Description
Subtype Value
b7 b6 b5 b4
Subtype Description
00
Management
0000
Association Request
00
Management
0001
Association Response
00
Management
0010
Reassociation Request
00
Management
0011
Reassociation Response
00
Management
0100
Probe Request
00
Management
0101
Probe Response
00
Management
0110-0111
Reserved
00
Management
1000
Beacon
00
Management
1001
ATIM
00
Management
1010
Disassociation
00
Management
1011
Authentication
00
Management
1100
Deauthentication
00
Management
1101-1111
Reserved
01
Control
0000-1001
Reserved
01
Control
1010
PS-Poll
01
Control
1011
RTS
01
Control
1100
CLS
01
Control
1101
ACK
01
Control
1110
CF End
01
Control
1111
CF End+CF-Ack
10
Data
0000
Data
10
Data
0001
Data+CF-Ack
10
Data
0010
Data+CF-Poll
10
Data
0011
Data+CF-Ack+CF-Poll
10
Data
0100
Null Function (no data)
10
Data
0101
CF-Ack (no data)
10
Data
0110
CF-Poll (no data)
10
Data
0111
CF-Ack+CF-Poll (no data)
10
Data
1000-1111
Reserved
11
Reserved
0000-1111
Reserved
表13-2 To DS 与 From DS组合与意义
To DS
From DS值
代表意义
To DS = 0
From DS = 0
Dataframe由一个工作站直接传送给另外一个在相同BSS中的工作站
To DS = 1
Dataframe传送给分布式系统
From DS = 0
To DS = 0
From DS = 1
Dataframe由分布式系统传下来
To DS = 1
From DS = 1
由一个AP 传给另外一个AP 的WDSframe
13.4.2 Duration/ID 字段
Duration /ID 字段长度为16位,其用法如下(请参考表13-3):
若frame为控制型态(Control Type),且次型态为PS-Poll, 则此字段代表一个SID, 其最左边两个位都是1, 而剩下的 14 位则是传送此frame之工作站之SID。SID 值的范围为 1 到 2007。
若为其它frame,则此字段代表一个ration, 其值依各frame型态而定。不过对于所有在免竞争期间所传送的frame来说,此字段之值应设为 32768。当Duration/ID 字段的内容小于 32768 时,表示其为一个ration 值,应该被拿来修正NAV。
表13-3 Duration /ID 字段意义 Bit 15
Bit 14
Bits 13-0
用途
0
0-32767
Duration (由此frame结束后起 算,单位为us)
1
0
0
在免竞争期间所传送之frame使用之固定值(32768)
1
0
1-16383
保留
1
1
0
保留
1
1
1-2007
在PS-Pollframe中指定之工作站 ID
1
1
20013-16383
保留
13.4.3 地址字段
MACframe格式中共有四个地址字段。这些字段用来记录BSSID (BSS Identifier), 起始工作站地址 (Source Address, SA),目地的工作站地址(Destination Address, DA),传送工作站地址(Transmitter Address, TA),及接收工作站地址(Receiver Address, RA)。其中目地的工作站地址(DA) 可以是各别或群播地址。是该frame的最终目的地。起始工作站地址 (SA) 是产生此frame的工作站地址。传送工作站地址(TA) 是指在无线媒介上传送此frame的工作站地址。接收工作站地址(RA) 则是指在无线媒介上接收此frame的工作站地址。每一个地址长度都是符合 IEEE 802 标准之 48 位。有些frame并不需要用到所有的地址字段。有些地址字段在使用时和其在地址字段的相对地址(1-4)有关而与地址型态无关。例如当一个工作站接收到一笔frame时,都是用Address 1 的内容来判断该frame是否传送给自己。而 CTS frame (ACKframe) 中的 RA 则等于 RTS frame (需要被回复之frame) 中的 Address 2 的内容。
每个 BSS 都有一个具唯一性的辨识码 (BSSID, 长度为 48 位), 对于有基础架构的BSS, 此辨识码为AP (AP) 中的工作站的地址。对于无基础架构的BSS (IBSS), 此辨识码最左边两个位为 01, 而剩下的 46 位则以随机数产生。广播性BSSID (48 位都为 1) 只能用在管理frame且次型态为Probe (Type = 00, Subtype = 0100 或 0101)。
13.4.4 顺序控制字段 (Sequence Control)
顺序控制字段包含两个次字段 : 顺序号码 (Sequence Number, 12 位) 及片段号码 (Segment Number, 4 位), 如图13-6 所示。其中顺序号码为该frame携带之 MSDU 的顺序号码。每一个 MSDU 都有一个顺序号码, 其值由 0 开始, 到4095, 然后重复轮流使用。由同一个 MSDU 切割出来的片段都应该使用相同的顺序号码。片段号码则是指该片段在原来MSDU所切割出来的片段顺序。第一个片段(或没有切割的MSDU)其值为0。以后则依序加一,到 15 为止,然后重复轮流使用。
4 12 位
Fragment Number
Sequence Number
图13-6 顺序控制字段
13.5 各式frame型态之格式
13.5.1控制frame
控制frame之控制字段内容如图13-7所示。
Protocol
Version
Type
Subtype
To
DS
From DS
More
Flag
Retry
Pwr
Mgt
More
Data
WEP
Order
Protocol
Version
Control
Subtype
0
0
0
0
Pwr
Mgt
0
0
0
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位
E. 无线网络的稳定性
无线网络的稳定性
什么是稳定性?就是说信号应该是持续良好的,信号强弱程度应该是保持不变的,即使是信号弱的地方也不能出现一会弱一会没有一会又良好的现象。考虑无线网络的稳定性就应该从三方面出发。
(1)无线设备位置:
所谓无线是在一定距离和范围内的无线,所以说我们不可能把无线路由器放在几百米之外的房间还能接收到信号。因此无线设备在整个房间(整个无线网络)中的摆放位置也是决定无线信号是否稳定的一个主要因素。
一般来说无线路由器应该放到整个房间的中间位置,不管是信号覆盖面还是传输速度方面都能得到最好的效果。因为路由器上的无线发射天线的信号是一个圆形范围,如果把无线路由器放在整个房间的一个角落的话就等于白白浪费了一半的空间,自然严重影响了无线信号的覆盖面,无线网络的范围也从默认的整个圆变成了半个圆,使无线性能大打折扣。
另外我们所在的房间中会有很多个墙体拐角,每个拐角都会影响无线信号的传输,所以在设计无线网络和设备摆放位置时应该尽量避免拐角。这点与前面说的将无线设备放置到房间中部不谋而合,两者是统一的。笔者就曾经把笔记本放在客厅电视机的后面,而无线路由器安放在书房,无线信号传输路线需要通过书房和客厅两个拐角,最后还要穿越电视机,即使采用了扩展54M来传输,仍然无法接收到任何信号。 最后还需要说明一点的是当我们把无线设备放在房间的角落时,需要整个房间都在无线信号覆盖面内,信号也很稳定,但是由于你的无线设备在房间的角落,特别是楼房的住户会收到来自其他户型和邻居的无线信号,多个无线信号在一起叠加自然影响了自身信号的稳定性。所以最好的方法就是把无线路由器放在客厅或房间的中部。
(2)无线路由器自身的`稳定性:
由于无线路由器品牌很多,价格方面差别也很大,再加上一些洋产品水土不服等特点,造成了无线路由器自身稳定性和功能方面有很大区别。当你的无线网络信号出现不稳定情况而无线路由器的摆放没有问题时,我们首先要考虑的就是无线路由器自身的问题。
在这种情况下我们可以把笔记本靠近无线路由器,或者把无线路由器拿到插有无线网卡的PC机附近,减少距离来查看无线信号的稳定性。如果连接速度和信号强度依然不理想的话就需要从无线路由器入手检查稳定性了。最常见的方法就是到无线产品厂商的官方主页去下载最新的补丁包或firmware驱动程序。 升级驱动法对于无线路由器信号不稳定或者每间隔几分钟无线网卡自动掉线的情况特别有效。
(3)无线网卡自身稳定性:
和有线网络一样,在无线路由器没有问题的情况下网络依然不稳定的话就需要查看无线网卡了。 无线网卡出问题主要在以下两个方面:
第一、是无线网卡自身的驱动问题,一定要用随盘光盘上的驱动来安装无线网卡,而且安装过程中不要将for win98的驱动给XP或2000用。笔者曾经给自己的联想笔记本安装TP-LINK驱动时直接用自动扫描光盘的形式,结果扫描到的驱动安装就死机,反复试验了多次故障依旧。最后才发现原来光盘自动扫描到的驱动居然是for win98的,而在光盘另一个目录的XP驱动却没有被自动扫描发现,于是采取手动安装驱动后问题解决。所以说驱动的正确与否以及是否是官方版的驱动是决定无线网稳定性的主要因素。 第二、是无线网卡自身的连接速度,众所周知在有线网络中当网络中两台计算机传输数据时如果一台计算机的网卡设置为单工或者传输速度为10M,而另一个计算机的网卡是双工或者传输速度是100M,这时就会出现两个网卡频繁协商连接速度和工作模式而无法正常传输或者频繁断开连接的情况。无线网卡也是如此,可能有的用户在无线路由器上设置为54M传输速度,而自己的无线网卡却只有11M的传输速度,这时候就会出现两者协商工作频率和模式造成连接速度缓慢或者不稳定的情况,这也是为什么建议大家购买无线设备时最好选择套装产品,毕竟在连接速度和工作模式等诸多方面套装产品都是相互兼容配套的。 小提示:
当然很多品牌的无线网卡的传输速度可以自身调节,也就是说不仅仅工作在11M和54M两种模式,他会根据当时的无线信号和无线网络情况来自动调节自动选择一个合适的速度来传输,笔者的T43笔记本就是这样,这个功能减少了因为无线网卡工作速度不匹配而影响无线网络不稳定现象的发生。
;F. 大话通信原理
什么是“通信(Communication)”?
简单来说,通信就是传递信息。我把我的信息发给你,你把你的信息发给我,这就是通信。
通信的官方定义更加严谨一些——人与人,或人与自然之间,通过某种行为或媒介,进行的信息交流与传递,叫做通信。
也就是说,通信不仅限于人类之间的信息交换,也包括自然万物。
还是从我们人类开始说起吧,毕竟在绝大部分通信场景中,人都是主体。
在人类诞生的那一刻起,通信就是生存的基本需求。新生的婴儿,通过哭声传递饥饿的信息,给自己的母亲,索取母乳和关爱。参与围猎的部落成员,通过呼吼声,召唤同伴的支援和协助。这一切,都属于通信的范畴。
随着人类社会组织单位的不断变大,通信的作用也越来越大。国家之间的合纵连横,亲人之间的思念关怀,都离不开通信。通信的手段,也由面谈这种近距离方式,逐渐发展出烽火、旗语、击鼓、鸣金等多种远距离方式。
这些通信方式,主要是通过视觉或者听觉来实现。这就要求通信双方之间,是可视的,或者,是可以听见的。客观条件的约束,就限制了通信的范围。
而如果采用驿站或信鸽等方式,虽然一定程度上解决了范围和距离的问题,却带来了时效性的问题,无法在很快的时间内送达。
19世纪电磁理论出现并成熟。在此基础上,莫尔斯发明了莫尔斯编码和有线电报,贝尔发明了电话,马可尼发明了无线电报,人类就此开启了用电磁波进行通信的近现代通信时代。通信的距离限制,不断被突破。与此同时,长距离通信的时延,也在不断缩小。
时至今日,我们已经全面进入了信息时代,对通信的需求和依赖变得前所未有的强烈。像手机这样的现代通信工具,作为每个人保持社会联系的纽带,变成了寸步难离的必需品。
不仅是个人,整个社会的运转,都建立在对通信技术的依赖之上。通信技术的先进程度,成为衡量一个国家综合实力的重要标志之一。
我们无法想象,如果通信技术倒退回两百年前,我们的世界将会是怎样的混乱场景。
让我们回到通信的本质。
任何通信行为,都可以看成是一个通信系统。而对于一个通信系统来说,都包括以下三个要素:信源、信道和信宿。
例如下课时,校工打铃:校工就是信源,空气就是信道,而老师和同学们,就是信宿。
那铃声是什么呢?铃声是信道上的信号。这个信号带有信息,信息告诉信宿:该下课了。
更具体一点,振铃就是发送设备,老师和同学们的耳朵,就是接收设备。
是不是所有的消息(数据)都是信息呢?是不是消息越多,信息就越多呢?
不是的。
很多人认为,消息越多,数据越多,信息量就越大,这是一个误区。
信息量的大小,和信息出现的概率,有直接关系。简单来说,随机事件发生的概率越小,信息量就越大。
举个例子,如果我告诉你,“地球是圆的”,这句话,信息量就是0。简而言之,我说的是一句废话。
如果我告诉你,我在某地藏了一亿美金的现金,那么显然,这个信息量就很大了。
通信技术的发展过程,说白了,就是研究如何在更短的时间,传输更大信息量的过程。
为了达到这个目的,信源侧需要不断升级自己的发送设备,信宿需要不断升级自己的接收设备。而信道的介质,也在不断升级。
根据信道介质的不同,我们将通信系统分为有线通信和无线通信。
顾名思义,采用网线、光纤、同轴电缆作为通信介质的,就是有线通信。而采用空气甚至真空的,就是无线通信。
不管是有线还是无线,传输的都是电磁波——在有线电缆中,电磁波是以导行波的方式传播,而在空气(真空)中,电磁波是以空间波的方式传播。
世界上没有真正意义上的“完全”无线通信。无线通信系统中,除了信道部分会有无线环节之外,包括信源、信宿和大部分的信道,其实都是有线的。
就像我们现在使用的手机通信系统,它只有手机和基站天线之间是无线传播,其它环节仍然是有线传播,例如基站到机房,南京机房到上海机房,等等。
既然说到手机通信系统,那我们就多介绍一下。手机通信系统,也叫蜂窝通信系统,因为手机的通信依赖于基站,而基站小区的覆盖范围,看上去有点像蜂窝。
手机通信通常被称为移动通信,移动通信属于无线通信的一种。除了移动通信之外,Wi-Fi通信,对讲机通信,卫星通信,微波通信,也都属于无线通信。
用于无线通信的电磁波,看不见、摸不着、听不到,却速度极快(光也是一种电磁波,秒速30万公里)。但是想要利用好它,并不是那么容易。
最开始有线电报的时代,我们通过电流脉冲的长短组合,来传递一个字母。例如字母a,就是:“· -”,一个点信号,一个长信号。发出一个完整的单词,就要好几秒甚至十几秒的时间。
显然,这种速度是无法接受的,既费时又费力。
后来,人们开始用“波”来承载信息。
如果按波的振幅来表达0或1,振幅大的代表1,振幅小的代表0,就是调幅(AM)。
如果按波的频率来表达0或1,波形密集的代表1,波形稀疏的代表0,就是调频(FM)。
AM和FM,眼熟了吧?收音机上就是这么标的。
很显然,每秒钟发送的波形越多,传输的0和1就多,信息量就大。换言之,频率越高,速率越快。
很多人问,为什么我们现在要使用高频信号传输信息。上述就是主要原因之一。
不管是AM调幅还是FM调频,都属于我们经常说的调制。解调呢?就是在信宿那端,将信息从已调信号里提取出来。
我们以前上网用的猫(Modem),就是调制解调器,干这个事情的。现在到处热议的手机芯片里面的基带芯片,说白了,也是干这个事情的。
我们目前使用的通信系统,基本上都是数字通信系统,传输的都是数字信号。
数字信号的常用调制方式,就是书上常说的幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK),还有正交幅度调制,也就是大名鼎鼎的QAM。我们的LTE,还有即将到来的5G,都是用的QAM。
这种很多点的图,叫做星座图
传输数据,就像汽车运货,如果想要运输更多货物,一方面,可以让马路变宽,另一方面,也要想办法让自己减重。
有价值的货物当然不能丢,但是,可以减少无价值的载重。就像人与人之间说话,要挑重点的话说,少说废话。
这里,就涉及到编码的技术。
编码分为两种,第一种是信源编码。
我们听到的声音,是音频信号,看到的场景,是图片或视频信号。不同的信号,都有自己的编码方式。
对于音频信号,我们常用的是PCM编码和MP3编码等。在移动通信系统中,以3G WCDMA为例,用的是AMR语音编码。
对于视频信号,常用的是MPEG-4编码(MP4),还有H.264、H.265编码。在政府企业常用的视频会议电话系统(也是通信系统的一种)中,现在普遍开始采用的,就是H.265编码。
除了信源编码之外,就是信道编码了。
信源编码是删除冗余信息,而信道编码恰好相反,是增加冗余信息。
为什么呢?
这里,就要说到无线信道的复杂性了。
相对于有线信道的可靠和稳定,无线信道的问题要多很多。
无线信号在空气中的传输,随着传输距离的增加,本身就会有损耗。这种损耗,也叫做路径损耗(路损)。
传输的过程中,遇到障碍物,如果穿透它,也会产生损耗,叫穿透损耗。
损耗和无线信号传输的几种效应有密不可分的关系。例如阴影效应、多径效应、远近效应,还有大家一定听说过的多普勒效应。限于篇幅和理解难度,不多做介绍。
除了这些电磁波特性造成的衰耗之外,无线通信还容易遇到各种干扰和噪声。例如电磁干扰和频段挤占等。
信道编码,目的就是要对抗信道的各种不利影响。
增加冗余信息,就像在货物边上塞保护泡沫,保护货物的正确运输。如果路上遇到颠簸,发生碰撞,货物的受损概率会降低。
去年闹得沸沸扬扬的联想5G标准投票事件,华为主推的Polar码,还有高通主推的LDCP码,说的都是信道编码。3G/4G时代处于核心地位的Turbo码,也是信道编码。
对抗衰弱的办法,除了信道编码之外,还有分集技术和均衡技术。像现在备受关注的MIMO(多天线收发技术),就属于空间分集技术中的一种。简单来说,就是一个不够就用两个,两个不够就用四个。
说完了调制和编码,我们最后再来说说复用和多址。
前面我们所说的,是一对一的通信模型。但实际生活中,我们不可能一个通信系统只给两个人用。我们会尽可能让更多的人可以同时使用它。这就需要用到多址技术。
说到多址,大家一定听说过这么几个词:FDMA、TDMA、CDMA、SDMA、OFDMA……
没错,这些都是多址技术,分别是:
FDMA:频分多址
TDMA:时分多址
CDMA:码分多址
SDMA:空分多址
OFDMA:正交频分多址
多址,就是Multiple Access(多接入)。
简单举例,我们把频率资源想象成一个房间,如果把房间分割成不同的空间,不同的用户在不同的房间聊天,这就是频分多址(FDMA)。
如果这个房间里,某一时间让某一个人说话,下一时间段,让另一个人说话,就是时分多址。
如果大家都用各自的语言说话,有的人说英语,有的人说法语,有的人说中文,那就是码分多址。
利用天线的朝向来区分不同用户,叫空分多址。(不好意思,房间的例子不适用这个)
把空间划分成不同房间,房间和房间之间有重合,以便塞下更多的房间,这个叫做正交频分多址。
而复用(Multiplexing)又是什么呢?复用和多址的区别,就是复用针对资源,而多址针对用户。
举个例子,将10MHz的频率资源,划分成5个2MHz,作为子信道,这种做法,叫复用。不同的用户使用这些子信道,每个子信道变成了用户的“址”,这叫多址。
好啦,以上就是今天文章的所有内容。相信并不难懂吧?
G. 小型家庭无线网络组建方案
1.设备选择 设备包含品牌、价格、性能、定位的诸多因素,在这里我们像大家简单介绍一下。目前主要的无线路由器品牌有网件、贝尔金、D-Link、TP-Link、布法罗、H3C等品牌,高端的还有思科等。价格也由几百元到上千元不等,建议企业级用户选择各品牌针对企业用户推出的产品。对于产品性能方面,基于802.11g的无线路由器产品是目前不错的选择,因为基于802.11n的产品尚未成熟,从以前的测试清况来看每款产品的兼容性也不同,另外客户端的网卡也不能保证统一,况且基于802.11n的无线路由器及网卡价格都很贵。选择设备不一定只看品牌,只要适合自己企业应用需求的就好。2.控制成本对于一个企业来说如何控制投资成本,以及得到良好的投资回报率是每位老板比较看重的。在设备选择时应提前根据自己的实际环境选择产品种类及数量。如:一个办公区域比较分散,障碍物较多的办公室环境,我们应该选择一个信号穿透能力较强的路由器。3.后期维护在选择好产品之后,用户还需考虑的产品的售后服务等因素,如出现故障后上面服务、固件及时升级等,甚至要考虑受到攻击后整个网络的可恢复性及恢复时间。三种网络环境的无线局域网方案推荐在简单介绍完无线产品的技术和指标后,下面我们将介绍三种无线在实际环境中的一些应用。根据不同的应用场合,无线产品通常会有这么几种工作状态:1.AP无线接入点(信号覆盖模式)和 AP Client (无线客户端模式)2.WDS无线分布式系统(桥接模式)和 AP+WDS混合模式(既做桥接,又做覆盖)3.802.1x认证 和 客户端无缝漫游 AP无线接入点和AP Client这种方案是针对受到空间范围限制的用户,适合小型网络类型:家庭、30左右的企业办公。这样可在有限的范围实现多用户高速上网。11.15
H. 做wifi设计与规划(比如大型商场内的无线覆盖)需要掌握哪些方面知识,
需要会画平面布置图,系统图,设计方案。
一、商场网络现状及需求
随着信息时代的不断加快,无线网络已经步入了高速发展期,并将最终成为像有线网络一样应用无处不在的组网形式。商场部署无线网络可使其成为提供高端互联网接入服务、具有良好服务水平的商场管理公司。原有商场内网线错综复杂,将被渐渐淘汰,如何在商场内搭建更加使捷、更加人性化、智能化的互联网平台,使可运营、可管理、安全、方便的无线互联网变成现实,并以此提高商户及客户的满意度,成为越来越多商场不断思考的问题。
随着科学技术的迅速发展,网络开始进入各种大型商场,给商场业户带来便利,但是有限网络由于受到线路的限制,还是给业户需求带来了一定的局限性,而且很多顾客在逛商场休息之余也希望能连接到网络休息娱乐,有线网络无法满足需求。
无线网络的崛起于迅速发展,给商场网络到来了新的接入模式,无线网络无需布线,安装简单,接入方便,业户和顾客可以随时随地的接入并使用网络。
二、具体方案设计
方案说明:如上图所示,为无线网络的网络拓扑,需要增加的设备为无线网络AP、无线控制器和认证网关,这样网络结构层次化,交换机通过端口隔离或者划分VLAN技术来实现控制不同的网络用途。
根据商场楼层的实际布局,每层楼架设数量不等的无线AP,包括商场的购物区域,商场的办公室以及商场仓库区,通过室内覆盖得方式来实现商场内的无盲区覆盖,提供更好的覆盖效果,同时解决单台AP并发数接入用户数量有限制的问题,我们推荐采802.11N的海盛特电信级吸顶式IWN2000_SFS商场内进行综合覆盖,以高达300Mbps的带宽速度和良好的兼容性实现无线覆盖。
商场统一采用网关的portal认证方式(portal页自适应用户终端,考虑到绝大部分在网点顾客用手机上网)或者短信认证的方式进行网络登录。用户无线笔记本在办公大楼的每一个办公角落都可以搜索到没有加密的无线信号,并顺利连接后将被以Web认证页面的方式提示用户必须输入正确的用户名和密码才可以获取上网的权限(如下图所示)。
图1 用户认证登录流程示意图
Web认证功能可方便网络管理员对无线网络进行有序管理,同时可以通过后台数据分析之后,将期望展示给用户的二级portal页面呈现给用户,不用的用户如VIP客户,普通商场用户登录成功后根据数据进行分析可以展示不用的内容,可以进行广告推动或者商场的最新优惠资讯发送到客户端进行展示,充分利用拓展无线互动营销通道;无线功能+Web认证功能的完美组合,将大幅提高无线网络的安全性,测底解决传统无线网络加密被破解的问题,同时提升商场的无线网络营销,充分和客户进行互动,促进商场顾客消费。
在网络管理方面,如需要对内、外用户进行认证管理以及附带的一些功能则通过网络认证管理服务器进行管理,如不需要则可通过加密等方式进行安全方面的认证。
通过安全网关来实现顾客登陆商场网络,同时具有ARP病毒防火功能,流量控制,不会出现某个客人独占带宽,导致其他客人无法正常访问网络资源等诸多安全防护及行为管控;部署一套商场无线网络,来实现当前顾客需求,无时无处实现轻松便捷网上冲浪,来提升商场增值服务,提升知名度及先进度。
因本次项目工程主要是通过有线网络来延伸无线网络,从经济适用,稳定灵活性及方便快捷等方面选择了海盛特知名产品,来为商场打造一套完善的商场网络。
在该方案中,应包括如下设备:
无线接入AP——Access Point无线接入点设备,负责无线终端用户的接入和网络传输。方案中采用的主要无线接入点产品是支持802.11/b/g/n 的AP,所有的AP通过以太网网线连接到支持POE供电的以太网交换机上,获得电源供电和上级网络连接。为用户提供最好的技术特性、最轻松的安装维护和经济的成本。
无线控制器——用于集中控制、管理所有的无线AP,无线控制器理论上可以部署在网络的任何位置,只要与AP之间可以进行通讯即可。但考虑到数据流的问题,保障数据流的低延迟、高可靠性,一般建议无线控制器旁挂在核心交换机上。相当于给核心交换机增加了一个无线控制器的功能。无线控制器与核心交换机配合完成对网络内AP的统一管理、控制等工作。
认证网关——HST_WEBSTD2000,是我司自主研发的新一代认证计费网关。配合高性能工程级硬件,支持庞大的用户数接入,有线无线一网打尽,提供web认证页面定制(品牌价值传递、广告展示)、认证方式多样化、灵活的账号管理等多种定制功能。无缝对接第三方账号管理系统(如酒店管理系统账户/CAS单点登录系统等)、短信验证码认证;精准的计时计费、分时段计费功能;如酒店、宾馆、车站、公园、商场、小区/出租屋网络运营商等等。
三、方案实现的需求
作为专业无线领域的海盛特科技有限公司,提出了安全,稳定,管理方便,功能全面的商场安全无线接入解决方案,助理商场的信息化改革,来提高效益和效率。改解决方案是专门针对商场环境量身定制的,由海盛特无线接入点(AP),无线控制器(AC),无线认证网关组成的安全无线整体解决方案。
无线上网
随着WIFI手机及平板电脑的普及,大家越来越青睐无线网络信息的传递带来的便捷,无论是商户与自己的连锁机构或者厂家进行日常的销售信息互动及货品信息查询,或商场向会员顾客或者来逛商场的顾客提供无线上网服务,都极大的顺应了工作与休闲的双重需求,据网络论坛调查统计,顾客优选可提供免费上网的商场购物。
无线广告
无线上网必须经过实名认证,认证必须要有PORTAL认证页面,通过PORTAL认证页面可实现推送广告,任何用户上网,第一眼看到的就是商场发布的各类广告信息。
无线促销
通过PORTAL门户实现无线导购,不定期发布各类商场打折促销信息,还可通过在PORTAL页面上发布电子优惠券,实现一对一促销。从而吸引更多的顾客使用无线网络,拉动顾客的购买力。
无线收银
通过无线POS(在终端POS上增加无线网卡),摆脱了百货业传统收银方式的束缚,可随时随地增加收银终端。消费者不用再为收银而排长队,一定程度上缓解了店庆、节假日客流高峰对商场的压力。
无线办公
商场管理人员,可随时随地在商场内部任何地点实现无线办公,从而提高工作效率。
无线仓储
货物的管理,包括出入库管理、盘点等作业,传统采用的是手工作业流程,单据差错率高,浪费时间,不利于管理人员及时准确地掌握库存情况,及时制定经营策略。通过部署WLAN,通过无线终端(手持或机载),货物信息实时计入后台数据库,实现进出货自动化管理、无线盘点,便于精确地掌握库存情况,迅速决策营销。不仅提高效率,更杜绝纰漏和舞弊。
无线监控
传统的监控需要布放监控线缆才能实现远程监控,但随着商场内部结构调整,很多区域会产生盲点,通过无线监控摄像头,可在商场内部任意地点快速部署监控,确保整个商场全方位安全。
无线监控
传统的监控需要布放监控线缆才能实现远程监控,但随着商场内部结构调整,很多区域会产生盲点,通过无线监控摄像头,可在商场内部任意地点快速部署监控,确保整个商场全方位安全。
四、方案设计特点及优势
作为中国一大WLAN信息解决方案提供商,海盛特科技始终致力于全方位包括商场在内的各类零售企业的网络建设需求,帮助其降低其运营成本,提高运营效率,有效提升零售企业的盈利水平。
本方案部署简单——工业级升级,采用AP集中管理方案,AP间信号统一自动控制,通过多信道部署,减少AP间信号干扰,采用网线供电,无需改造强电。
高扩展性——在同一张网络上可以提供无线收银、无线办公、无线仓储、客户无线上网等应用。
1、个性的品牌展示页面及安全认证
认证运营系统——在运营商IDC机房通过服务器集群系统构建认证系统服务于各商场,实现网络运营。
安全认证——每个用户独立分配不同的上网账号防止蹭网和非法人员上网,并可记录每个用户的上网行为审计功能。
品牌宣传——专门定制的品牌展示页面,可以实现广告发布、优惠促销,无线导购,对每个认证用户充分展示企业营销信息,提升企业形象和服务水平。
2、借助Vlan,节约流量,节省成本
通过使用Vlan,将网络用户分离开来,进行灵活的广播流量管理,节约流量的同时,使得设备使用寿命延长,设备性能得到提高,从而节省投入成本。
3、支持多SSID,轻松分域,巧妙分类
海盛特无线AP可支持多个SSID,划分多个广播域对LAN进行管理,在满足多类人群需求的基础上,可通过加密实现高效管理,达到以一顶多的效果。
4、后台管理软件功能强大
灵活的配置方式——使用管理软件可自动寻找所有在线AP,并可针对每个AP进行管理配置,亦可对所有AP统一进行公共配置。
强大的配置功能——可配置AP的IP地址、加密方式、连接方式、信道、SSID、房间号等多重参数,深入、细致。
完善的管理功能——通过管理软件可以查询当前AP所连接客户端等相关信息,方便管理员掌控商场所有AP的使用情况,并可远程进行AP重启操作。
实时的监控功能——通过管理软件可以实时监控AP运行状态,方便管理员进行网络维护,出现问题及时处理。
详尽的日志记录——记录AP运行状态、上电断电时间等,方便管理员查看
I. 无线网络技术论文“参考”
无线网络技术论文“参考”
随着社会的不断发展无线网络技术也一直得到了很大的提升,下面一起去阅读一下无线网络技术论文吧,希望对大家有帮助!
摘要: 就蓝牙在无线接入方面的应用做一探讨,并简要介绍CSR(CambridgeSiliconRadio)公司单片蓝牙产品BlueCoreTM01。
关键词: 蓝牙;无线通信;数据;PSTN
Abstract:on,andsimplyintrocesCSR′sbluetoothsingle-chip-BlueCoreTM01.
Keywords:bluetooth;wirelesscommunication;data;PSTN
1引言
蓝牙技术是用微波无线通信技术取代数据电缆来完成点对点或点对多点短距离通信的一种新型无线通信技术。利用蓝牙,可以将需要数据和语音通信的各个设备之间联成一个Piconet网(即微微网),或将几个Piconet网进一步互连,组成一个更大的Scatternet网(即分布式网络)。蓝牙的PSTN无线接入点使用现有的网络电话机为载体,做开发性预言。他使得手机用户通过固定电话网络实现信号连接,既而让广大的手机用户同时成为固定电话网的用户。对手机用户来说,在解决移动电话网信号问题的同时,又可以降低手机用户的通信费用;对于固定电话运营商来说,则意味着巨大的话费收益。本方案的创新点有几点:
(1)取代大量的短程连接所用的电缆,尤其是电缆无法到达的地方,蓝牙具有更大的优势。
(2)使得计算机可以通过蓝牙的PSTN无线接入点无线上网,同时实现了网络资源的共享。
(3)实现了蓝牙规范的`内部电话系统(IntercomProfile)应用协议栈,使得蓝牙PSTN无线接入点能够与网络中的各个蓝牙手机进行内部电话通信。
(4)由于方案设计是按照蓝牙技术标准设计,所以兼容符合蓝牙标准的蓝牙手机,适配器等相关蓝牙产品。
2BC01芯片和开发工具Bluelab介绍
BC01(BlueCore01)是CSR(CambridgeSiliconRadio)公司设计的一款单片蓝牙产品,他集无线设备、微处理器及基带电路于一体,采用标准的0.35μm的CMOS工艺。通过外置的存有蓝牙协议的FlashROM,可提供完全兼容的数据和语音通信。经过优化设计,所需的外部RF元件很少,允许主板的快速设计。因此能以最低的成本,实现最短的产品面市时间。
其主要特点如下:
(1)符合BluetoothV1.1规范。
(2)带有USB和UART主接口。
(3)可编程的PCM接口,支持13b8kss-1的双向串行的同步语音传输。
(4)内含的数字转换器,可进行线性PCM(脉冲编码调制)、A律PCM、μ律PCM和CVSD(连续变化斜率增量调制)间的相互转换,编解符合高至HCI层的蓝牙控制协议。
(5)采用单电源3.15V供电,支持PART,SNIFF,HOLD多种节电模式。
(6)支持所有的包类型和多达7个从设备的Piconet。
(7)芯片内含链路控制、链路管理、HCI以及可选的L2CAP,RFCOMM,SDP多层软件协议栈,可直接使用。
(8)提供VM(VirtualMachine)机制。内嵌16b的RISC微处理器,运行协议栈的同时还可以运行下载到FlashROM中的用户程序,实现真正意义的单芯片。
其结构框图如图1所示。
Bluelab是专门针对Bluecore的仿真开发系统,他在PC上模拟Bluecore01的环境,从而方便开发基于Bluecore01上运行的应用程序。他包括了compiler,emulator/debugger,documentation以及一些源代码例子。Bluelab还提供了蓝牙协议栈Bluestack,支持SDP,L2CAP和RFCOMM等高层协议。用户可以通过UART/USB接口来调用Bluestack,也可以通过VM来访问Bluestack。
3系统方案设计
整个系统分为前端数据处理和PC端数据管理2大部分。前端数据处理框图如图2所示。
蓝牙ISDN接入点的空中无线接口为蓝牙,有线接口有:RJ11,ISDN的S/T接口、USB数据接口。S口收发器能够提供CCITT关于ISDNS/T参考点的I.430建议要求的功能,支持192kb/s的4线平衡传输方式的全双工数据收发。由于BC01内部资源及引脚有限,单片机80C196主要完成控制和协调各模块的工作,处理D信道信令和收发、B信道数据收发、外部中断申请,并且通过各种接口与蓝牙模块进行通信。SLIC模块主要提供语音信号的数模、模数转换、A律/μ律压缩PCM编解码等功能,并具备产生和控制各种信号音的功能。蓝牙模块主要实现蓝牙功能,并且提供了符合蓝牙规范的空中接口。他集成了各种需要的蓝牙协议(包括CTP应用协议栈、内部电话应用协议栈)以及管理程序。
为了形成蓝牙Piconet网络化管理,将PC端的数据管理作为Piconet主设备,而前端的数据处理作为从设备。整体的系统结构如图3所示。
连接PC的BC01作为MASTER,他会自动搜索查询范围内的蓝牙设备,将其作为SLAVE加入Piconet网,因为每块SLAVE都有惟一的BD_ADDR(BluetoothDeviceAddress),因此MASTER可以区别每一个SLAVE并对其进行控制。
4软件结构
软件设计是基于L2CAP层进行开发,SLAVE的功能是接受MASTER的查询、连接请求,或查询到已存在的Piconet后,将自己加入Piconet。SLAVE的功能简单,全部程序代码可以放在单片机80C196的FlashROM中运行。MASTER由于要负责管理整个Piconet,对各个SLAVE进行控制和管理,BC01提供的资源已不能满足。因此将L2CAP协议层以上的软件放在PC上运行,与PC采用HCI层接口。软件结构如图4所示。
5结语
在无线接入现场应用中,中心控制节点与各个无线接入的距离在100m以内。目前大功率的蓝牙芯片已经可以达到100m的覆盖范围,完全满足实际应用。此套方案的实验室联机调试已经完成,达到初步设计要求。下一步是将此套方案应用到实际的无线接入现场,进行现场调试,对系统进一步完善。
参考文献
[1]金纯,许光辰,孙睿.蓝牙技术[M].北京:北京电子工业出版社,2001.
[2].1A.26July,1999.
[3]徐爱钧.单片机高级语言C51Windows环境编程与应用[M].北京:电子工业出版社,2001.
[4]KrulinskiDJ.ProgrammingMicrosoftVisualC++6.0技术内幕[M].北京:希望电子出版社,1999.
;